KR102243663B1

KR102243663B1 - 이동 단말기

Info

Publication number: KR102243663B1
Application number: KR1020190032403A
Authority: KR
Inventors: 정병운; 김동진; 윤여민; 하지훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2021-04-23
Also published as: KR20190033507A; KR20190024497A; KR101964651B1

Abstract

메탈 프레임; 메인기판; 상기 메탈 프레임의 둘레에 배치되며 이동 단말기의 측면외관을 형성하는 사이드 케이스; 상기 메탈 프레임의 전면에 안착되는 디스플레이부; 및 상기 메인기판에서 연장되어 상기 도전멤버에 연결되며 전원을 공급하는 급전라인을 포함하고, 상기 사이드 케이스는 상기 이동 단말기의 제1 측면에 위치하는 제1 부분과 상기 제1 측면에 이웃하는 제2 측면에 위치하는 제2 부분을 포함하는 제1 도전멤버; 상기 제1 측면에 위치하는 제3 부분(212a)과 상기 제2 측면에 마주보는 제3 측면에 위치하는 제4 부분을 포함하는 제2 도전멤버; 상기 제1 도전멤버와 상기 메탈 프레임은 슬롯을 형성하여 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나를 형성하며, 상기 제2 도전멤버와 상기 메탈 프레임은 슬롯을 형성하여 제2 신호를 송수신 하는 제2 안테나를 형성하는 이동 단말기에 관한 것이다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 베젤의 사이즈를 줄이더라도 안테나 성능을 확보할 수 있도록 측면에 배치된 안테나를 구비한 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능이 확대됨에 따라 다양한 방식의 무선통신을 적용하여 데이터를 무선 방식으로 주고받는다. 다양한 무선통신방식을 활용하기 위해서는 각각 다른 주파수 특성을 가지는 안테나를 구비하며, 더 많은 데이터를 송수신하기 위해 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나도 복수개를 구비하여 동시에 또는 순차적으로 데이터를 송수신할 수 있다.

다만, 무선통신은 주변 전자부품의 영향을 받고 상호 간섭을 일으키는 문제가 있어 다른 부품과의 거리 및 안테나 간의 거리와 배치에 대해 연구가 진행되고 있다. 특히 최근 디스플레이부의 크기 커지면서 베젤의 사이즈가 작아지게 되어 안테나로 이용되는 사이드 케이스와 디스플레이 플렉서블 기판과의 거리가 무선통신 성능에 영향을 미치는 바, 디스플레이 플렉서블 기판의 영향을 줄일 수 있는 안테나 디자인에 대한 니즈가 있다.

메탈 프레임; 상기 메탈 프레임의 배면에 위치하는 메인기판; 상기 메탈 프레임의 둘레에 상기 메탈 프레임과 이격되어 배치되는 복수개의 도전멤버와 상기 도전멤버 사이에 위치하는 슬릿을 포함하며, 이동 단말기의 측면외관을 형성하는 사이드 케이스; 상기 메탈 프레임의 전면에 안착되는 디스플레이부; 및 상기 메인기판에서 연장되어 상기 도전멤버에 연결되며 전원을 공급하는 급전라인을 포함하고, 상기 사이드 케이스는 상기 이동 단말기의 제1 측면에 위치하는 제1 부분과 상기 제1 측면에 이웃하는 제2 측면에 위치하는 제2 부분을 포함하는 제1 도전멤버; 상기 제1 측면에 위치하는 제3 부분(212a)과 상기 제2 측면에 마주보는 제3 측면에 위치하는 제4 부분을 포함하는 제2 도전멤버; 상기 사이드 케이스는 상기 제1 측면에 상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버 사이에 위치하는 제3 도전멤버; 상기 제3 도전멤버와 상기 제1 도전멤버 사이의 제1 슬릿; 및 상기 제3 도전멤버와 상기 제2 도전멤버 사이의 제2 슬릿를 포함하고, 상기 제1 도전멤버와 상기 메탈 프레임은 슬롯을 형성하여 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나를 형성하며, 상기 제2 도전멤버와 상기 메탈 프레임은 슬롯을 형성하여 제2 신호를 송수신 하는 제2 안테나를 형성하고, 상기 제1 도전멤버는 상기 제1 부분보다 상기 제2 부분은 2배 이상의 비율을 가지는 이동 단말기를 제공한다.

상기 제1 도전멤버의 제2 부분과 상기 제2 도전멤버의 제 4부분은 상기 메탈 프레임과 연결될 수 있다.

상기 사이드 케이스는, 상기 제2 측면에 위치하며 상기 메탈 프레임과 연결된 제4 도전멤버; 및 상기 제1 도전멤버와 상기 제 4 도전멤버 사이의 제3 슬릿을 포함할 수 있다.

상기 제3 슬릿에 인접하여 상기 1 도전멤버를 접지하는 접지라인을 더 포함하고, 상기 접지라인과 상기 제1 도전멤버의 길이의 합은 상기 제1 신호의 4분의 1 파장(λ₁/4)에 상응하게 형성할 수 있다.

상기 접지라인 상에 위치하는 스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 제4 도전멤버는 상기 메탈 프레임과 연결된 부분부터 상기 제3 슬릿까지의 길이는 상기 제4 도전멤버가 송수신하는 제3 신호의 4분의 1파장(λ₃/4) 이하의 길이를 가질 수 있다.

상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버에 선택적으로 전원을 공급하는 전환스위치를 더 포함하고, 상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버 중 선택적으로 전원을 공급하도록 상기 전환스위치를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제2 측면에 위치하며 상기 메탈 프레임과 연결된 제4 도전멤버; 및 상기 제1 도전멤버와 상기 제 4 도전멤버 사이의 제3 슬릿; 상기 제1 도전멤버와 상기 제4 도전멤버에 전원을 공급하고 상기 전환스위치와 연결된 제1 급전부; 상기 제3 슬릿에 인접하여 상기 제1 도전멤버에 연결된 제1 스위치; 상기 제2 도전멤버에 전원을 공급하며 상기 전환 스위치와 연결된 제2 급전부; 상기 제2 도전멤버의 중간에 연결된 제2 스위치를 포함하고, 상기 제2 도전멤버는 상기 제1 도전멤버에 상응하는 길이를 가지며, 상기 제어부는, 상기 제1 안테나의 성능이 정상인 경우, 상기 제1 안테나가 저주파의 신호를 송신하도록 상기 전환스위치를 조정하고, 상기 제2 스위치를 닫아 단락 시키며, 상기 제1 안테나의 성능이 저하되면, 상기 제2 안테나가 저주파의 신호를 송신하도록 상기 전환스위치를 조정하고 상기 제1 스위치를 닫아 단락시킬 수 있다.

상기 디스플레이부의 단부에서 연장되어 상기 메탈 프레임과 상기 제3 도전멤버 사이의 이격공간을 통과하여 상기 메인기판과 연결되는 디스플레이 플렉서블 기판을 더 포함하고, 상기 제1 도전멤버 및 상기 제2 도전멤버는 상기 디스플레이 플렉서블 기판과 중첩되지 않을 수 있다.

상기 디스플레이부의 상부에서 단차를 형성하며 인입된 노치부; 상기 노치부와 상기 제2 도전멤버 사이에 배치되는 전자부품을 더 포함하고, 상기 제2 도전멤버는 상기 전자부품과 중첩되지 않으며, 상기 전자부품은 카메라, 리시버 또는 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부와 중첩되어 배치되는 터치센서; 상기 터치센서에서 감지한 신호를 상기 메인기판에 전달하는 터치 플렉서블 기판을 더 포함하고, 상기 제2 도전멤버는 상기 전자부품과 중첩되지 않을 수 있다.

상기 제3 측면에 치우쳐서 상기 메탈 프레임의 배면에 배치되는 배터리; 상기 메인기판에 실장되어 상기 도전멤버에 공급하는 전원을 제어하는 RFIC(Radio Frequency IC)를 포함하고, 상기 메인기판은 상기 제2 측면 방향에 위치하며, 상기 급전라인은, 상기 RFIC로부터 상기 제1 도전멤버의 상기 제2 측면에 위치하는 부분에 연결된 제1 급전라인을 포함할 수 있다.

상기 제1 도전멤버와 연결되어 상기 제1 주파수를 조정하는 제1 스위치를 더 포함하며, 상기 스위치는 상기 제1 급전라인과 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.

상기 제1 부분과 제3 부분의 길이는 12mm이상 이고, 상기 제2 부분의 길이는 50mm이하일 수 있다.

상기 제2 도전멤버는 상기 제3 부분과 상기 제4 부분의 길이가 비슷할 수 있다.

상기 제2 부분과 상기 메탈 프레임 사이의 이격공간은 1mm이상 3mm이하로 형성할 수 있다.

상기 제1 도전멤버의 길이는 상기 제1 신호의 4분의 1파장(λ₁/4) 이하의 길이를 가질 수 있다.

상기 제1 도전멤버의 제1 부분에 연결된 스터브를 더 포함하고, 상기 제1 도전멤버와 상기 스터브의 길이의 합은 상기 제1 신호의 4분의 1파장(λ₁/4)에 상응하게 형성할 수 있다.

상기 슬릿은 절연물질이 채워질 수 있다.

본 발명의 이동 단말기는 사이드 케이스를 이용한 안테나를 이동 단말기 측면에 배치하여 상하의 베젤 사이즈를 줄이더라도 안테나 성능을 확보할 수 있다. 또한 좌우 양측에 대칭구조로 안테나를 배치하여 사용자의 손에 의해 저하되는 무선통신 성능을 개선할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 종래의 이동 단말기의 안테나 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 이동 단말기의 메탈 프레임, 사이드 케이스 및 디스플레이부의 배치를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A 및 B-B의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 이동 단말기의 제1 안테나와 제2 안테나의 급전부 및 전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 6 은 종래의 이동 단말기의 안테나가 형성하는 전자기파의 극성(polarization)을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 이동 단말기의 안테나가 형성하는 전자기파의 극성(polarization)을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 이동 단말기의 제3 슬릿을 포함하는 안테나를 도시한 도면이다.
도 9는 도 5의 실시예와 도 8의 실시예의 안테나가 형성하는 e-field를 도시한 도면이다.
도 10은 도 5의 실시예와 도 8의 실시예의 안테나의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 8의 실시예의 변형예를 도시한 도면 및 안테나의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 12는 도 5의 실시예에서 스위치를 추가한 실시예와 도 8의 실시예에서 스위치를 추가한 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 안테나의 스위칭에 따른 효율을 나타내는 그래프이다.
도 14는 도 5의 실시예에서 제3 안테나를 추가한 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 도 8의 실시예에서 제3 안테나를 추가한 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 도 8의 실시예에서 제3 안테나를 추가한 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 17은 사용자가 이동 단말기를 잡은 손에 따른 안테나의 구동을 도시한 도면이다.
도 18은 제1 안테나와 제2 안테나를 선택적으로 이용가능한 실시예를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 안테나의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 메탈 프레임이 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다. 최근 이동 단말기(100)가 소형화 됨에 따라 프론트 케이스를 생략하고 윈도우(151a)만으로 이동 단말기 바디의 전면을 구성할 수 있다.

이동 단말기(100) 강성을 위해 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 메탈 프레임(107, 도 3 참조)을 구비할 수 있으며, 메탈 프레임(107)은 강성을 위해 금속소재를 포함할 수 있다. 또한 이동 단말기에 강성을 제공할 뿐만 아니라 전도성물질을 포함하는 대면적의 구성으로 그라운드로서 역할을 할 수 있어, 안테나와 같은 전자부품의 접지를 위해 각 부품과 연결될 수 있다.

메탈 프레임(107)은 외측으로 드러나지 않는 형태로 구성될 수 있고, 바디의 전면에 위치하는 프론트 케이스나 측면에 위치하는 사이드 케이스(200)와 일체형으로 구성할 수 있다.

멀티미디어 기능이 확대됨에 따라 디스플레이부(151)의 크기가 커지고 디스플레이부(151)의 둘레에 위치하는 베젤의 크기는 점점 작아지는 추세이다. 특히 상단 부분은 카메라(121), 음향출력부(152), 근접 센서(141) 등이 위치하기 공간 확보가 필요하고 하단에는 물리적 버튼을 배치하여 디스플레이부(151)의 크기 확장에 제한이 있다.

그러나, 최근에는 각 부품의 크기를 최소화 하고 물리적인 버튼 대신에 소프트키를 이용한 사용자 입력부(123)를 구현하여 필요한 경우에만 소프트 키가 화면에 출력되고 불필요한 경우 사라져 화면의 크기를 더 키울 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

본 실시예의 이동 단말기(100)는 측면 둘레를 감싸는 사이드 케이스(200)를 구비하며, 상기 사이드 케이스(200)는 금속재질을 포함할 수 있다. 다만, 무선통신 성능을 위해 사이드 케이스의 일부는 비금속재질을 포함할 수 있다. 도 1b및 도 1c에 도시된 바와 같이 사이드 케이스(200)는 금속과 같은 전도성 재질로 이루어진 복수개의 도전멤버(210, 도2 참조)를 포함할 수 있다. 복수개의 도전멤버는 슬릿(221, 222, 223, 도 3 참조)으로 구획되고 슬릿은 비금속 물질이 채워질 수 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(123c)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부(123c)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부(123c)는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부(123c)는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부(123c)는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부(123c)가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

멀티미디어 기능이 중요하게 되면서 이동 단말기에서 수행하는 무선통신 기술은 근거리, 원거리 또는 기기간에 이루어지는 등 다양한 형태로 수행되며, 이때 이용하는 주파수 대역이 상이하기 때문에 각각 다른 도전멤버를 이용해야 한다.

최근에는 무선통신 기술이 발달함에 따라 대용량의 데이터를 송수신하는데 이를 지원하기 위해서 동일한 주파수 대역의 신호를 동시에 또는 순차적으로 송수신하는 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기술을 이용할 수 있다. 기지국과 이동 단말기(100)의 안테나를 2개이상 늘려 데이터를 여러 경로로 전송하고 수신단에서 각각의 경로로 수신된 신호를 검출해 간섭을 줄이고 각각의 전송속도를 낮출 수 있는 기술이다. MIMO기술을 적용하기 위해서는 이동 단말기의 제한된 크기 내에 도전멤버의 개수 증가가 필요하다.

도전멤버는 전자기장을 형성하기 때문에 인접한 전도성 물질과 상호 영향을 주고 받는 바, 인접하게 배치된 각 도전멤버 사이에 간섭이 발생하여 무선신호의 성능 저하를 유발시킬 수 있다. 따라서, 이동 단말기의 외각 부분에 배치하기 위해 케이스에 부착하거나 케이스 자체를 도전멤버로 이용할 수 있다.

디스플레이부의 크기가 커짐에 따라 이동 단말기의 좌우 베젤의 크기는 거의 제로(0)에 가깝기 때문에 디스플레이부의 좌우에 위치하는 부분의 사이드 케이스는 실질적으로 도전멤버로서 기능을 하기 어려워 이동 단말기의 상부와 하부에 나누어 도전멤버를 구현할 수 있다.

도 2는 종래의 이동 단말기(100)의 안테나 구조를 도시한 도면으로, 도 2는 이동 단말기의 배면 방향에서 바라본 도면이다. 디스플레이부(8)의 배면에 메탈 프레임(5)이 안착되고 그 위에 메인기판(7)이 안착된다. 안테나는 전도성 물체에 전원을 인가하면 그로 인해 형성되는 전기장(e-field)를 통해 신호를 전달하는 장치이다. 이동 단말기의 사이드 케이스(3)는 금속재질을 포함할 수 있고, 금속재질의 사이드 케이스(3)에 급전부(6a, 6b)를 통해 전원을 공급하면 사이드 케이스(3)를 안테나로 이용할 수 있다.

안테나는 특정 주파수 대역의 신호(공진주파수)와 공진하면서 데이터를 송수신할 수 있다. 공진주파수는 방사체의 길이에 의해 결정되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이 슬릿(4)으로 사이드 케이스(3)를 구획해 공진주파수에 상응하는 길이의 도전멤버를 구현할 수 있다.

도전멤버(3)는 이동 단말기의 내부에 실장되는 메탈 프레임(5)과 이격되어 배치된다. 도전멤버(3)의 일측은 메탈 프레임(5)과 연결되어 타측은 연결되지 않아 일측이 닫히고 타측이 개방된 슬롯형태의 안테나를 형성할 수 있다.

최근에는 디스플레이부(8)가 출력뿐만 아니라 입력을 담당하고 있어 디스플레이부(8)의 면적을 키우기 위해 디스플레이부(8)의 둘레에 위치하는 베젤의 사이즈를 줄일 필요가 있다. 베젤을 줄이면 사이드 케이스(3)와 메탈 프레임(5) 및 디스플레이부(8)와의 거리가 가까워지며, 특히 디스플레이 플렉서블 기판(9)과의 거리가 안테나 성능에 영향을 미친다. 디스플레이 플렉서블 기판(9)은 디스플레이부(8)의 각 픽셀을 제어하는 구동 IC와 메인기판(7)을 연결하며 디스플레이부(8)에서 연장되어 메탈 프레임(5)과 사이드 케이스(3) 사이를 관통하여 메탈 프레임(5)의 배면에 위치하는 메인기판(7)까지 연장된다.

사이드 케이스(3)와 메탈 프레임(5) 사이로 디스플레이 플렉서블 기판(9)이 통과하기 때문에 실질적으로 안테나 성능을 위해 슬롯의 간격(c)은 디스플레이 플렉서블 기판(9)과 사이드 케이스(3) 사이의 간격에 의해 결정된다. 안테나 성능을 확보하기 위해 상기 슬롯의 간격(c)은 2mm이상 확보되어야 한다.

안테나 성능 저하를 막기 위해 사이드 케이스(3)와 디스플레이 플렉서블 기판(9) 사이의 간격을 확보해야 하기 때문에 이동 단말기(100)의 하단부의 베젤 크기를 줄이는 데 방해 요인이 된다.

또한, 사이드 케이스(3)를 이용한 안테나는 슬릿(4)부분에서 가장 큰 전기장이 형성되기 때문에 슬릿(4)이 메탈 프레임(5)이나 디스플레이 플렉서블 기판(9)과 인접하게 배치되면 무선통신 성능이 저하된다. 무선통신 성능 확보를 위해 슬릿(4)의 위치를 디스플레이 플렉서블 기판(9)과 이격하여 배치하면 이동 단말기(100)의 하단부 베젤 사이즈를 줄이기 어렵다.

도 3은 본 발명의 이동 단말기(100)의 메탈 프레임(107), 사이드 케이스(200) 및 디스플레이부(151)의 배치를 도시한 도면이다. 본 발명의 이동 단말기(100)는 안테나 성능을 확보하면서 베젤 사이즈를 줄여 큰 사이즈의 디스플레이부(151)를 제공할 수 있다. 본 발명의 이동 단말기(100)는 메탈 프레임(107), 메인기판(181), 사이드 케이스(200), 디스플레이부(151)를 포함하고, 사이드 케이스(200)는 슬릿(221, 222, 223)으로 구획된 복수개의 도전멤버(211, 212, 213)를 포함한다.

메탈 프레임(107)은 금속의 강성재질로 이루어지며 전면은 디스플레이부(151)의 배면을 지지하고 배면은 메인기판(181) 등 각종 부품이 실장되는 실장부를 제공한다. 메탈 프레임(107)은 이동 단말기(100)의 강성을 제공할 뿐만 아니라 대면적의 전도성 물질로 이루어지는 바, 그라운드로서 역할을 한다.

디스플레이부(151)는 메탈 프레임(107)의 전면에 안착되고, 메인기판(181)은 메탈 프레임(107)의 배면에 위치하며 디스플레이 플렉서블 기판(1515)을 통해 디스플레이부(151)의 구동IC(1513, 도4참조)와 메인기판(181)이 연결된다. 디스플레이 플렉서블 기판(1515)은 메탈 프레임(107)의 단부에서 꺾어져 메인기판(181)과 연결된다.

메탈 프레임(107)의 둘레에 위치하는 사이드 케이스(200)는 하단(제1 측면)은 메탈 프레임(107)과 소정거리 이격되어 배치되고, 이동 단말기(100)의 좌우 부분(제2 측면 및 제3 측면)의 일부는 메탈 프레임(107)과 연결된다. 본 발명의 사이드 케이스(200)는 제2 측면과 제3 측면의 메탈 프레임(107)과 연결된 부분이 제1 측면에서 이격되어 사이드 케이스(200)와 메탈 프레임(107)이 형성하는 슬롯이 제2 측면과 제3 측면까지 연장된다.

사이드 케이스(200)의 제1 측면에 2개의 슬릿(제1 슬릿(221)과 제2 슬릿(222))을 형성하여 제1 측면과 제2 측면에 위치하는 L자 형상의 제1 도전멤버(211), 제1 측면과 제3 측면에 위치하는 L자 형상의 제2 도전멤버(212) 및 제1 도전멤버(211)와 제2 도전멤버(212) 사이에 위치하는 제3 도전멤버(213)로 구획할 수 있다.

도면상 우측에 위치하는 제1 도전멤버(211)와 메탈 프레임(107)이 슬롯을 형성하며 구현한 안테나를 제1 안테나(Ant.1)라 하고, 좌측에 위치하는 제2 도전멤버(212)와 메탈 프레임(107)이 슬롯을 형성하며 구현한 안테나를 제2 안테나(Ant.2)라 한다.

본 실시예는 제3 도전멤버(213)를 안테나로 이용하지 않고, 제1 안테나(Ant.1)와 제2 안테나(Ant.2)를 제1 측면에서 제2측면과 제3 측면으로 분산하여 배치하여 디스플레이 플렉서블 기판(1515)이 안테나에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다. 즉, 하단부의 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과 사이드 케이스(200) 사이의 거리(c₂)가 안테나 성능에 영향을 미치지 않는 바, 베젤 크기를 줄일 수 있다.

도 4는 도 3의 A-A 및 B-B의 단면도이다. 도 4의 (a)을 참고하면, 메탈 프레임(107)과 사이드 케이스(200) 사이의 이격공간(a)은 1mm이상이면 안테나 성능이 기준치 이상을 얻을 수 있다. 메탈 프레임(107)과 사이드 케이스(200) 사이의 이공간을 너무 넓히면 이동 단말기(100) 좌우의 베젤 크기가 커지므로 a는 3mm이하로 하는 것이 바람직하다.

이동 단말기(100) 하단의 디스플레이부(151)와 사이드 케이스(200)와의 거리(c₁)은 제1 도전멤버(211) 또는 제2 도전멤버(212)와 디스플레이부(151)와의 거리이다. 즉, c₁의 크기는 안테나의 성능에 영향을 미치므로 1.5~2mm이상 확보해야 한다.

제3 도전멤버(213)는 다른 전도성 부재와 접촉되지 않고 독립되어야 하므로(metal floating) 디스플레이 플렉서블 기판(1515)이 접촉하지 않고 이격되어 있어야 하나, 제3 도전멤버(213)는 방사체로 이용되지 않으므로, 이동 단말기(100) 하단의 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과 사이드 케이스(200), 즉 제3 도전멤버(213)와의 거리(c2)는 0.3mm정도 이격되면 된다.

종래에는 사이드 케이스(200)와 디스플레이 플렉서블 기판(1515) 사이의 거리가 2mm이상 확보되어야 했으나, 본 실시예는 0.3mm면 충분하므로 이동 단말기(100) 하단의 베젤 크기를 줄일 수 있다.

디스플레이 플렉서블 기판(1515)이 슬릿(221, 222)과 중첩되면 안테나 성능이 저하되는 문제가 있으나, 종래에는 하단의 사이드 케이스(3)를 안테나로 이용하였으므로 슬릿(4)과 디스플레이 플렉서블 기판(9)이 중첩되어서, 무선통신 성능확보를 위해 디스플레이부의 하부 베젤 크기를 줄이는 데 한계가 있었다.

그러나, 본 발명은 이동 단말기(100)의 측면까지 안테나로 이용하여 제1 도전멤버(211) 및 제2 도전멤버(212)를 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과 중첩되지 않도록 배치할 수 있다. 즉, 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과 슬릿(221, 222)이 중첩되지 않아 슬릿(221, 222) 부분에서 방사가 원활이 나타날 수 있다.

다만, 사용자가 손으로 이동 단말기(100)를 잡는 경우, 이동 단말기(100)의 하단 모서리 부분에 손이 닿을 수 있으므로, 좌우 모서리에서 소정거리(d) 이상 내측방향으로 이격되어야 한다. 이는 이동 단말기(100) 전체 크기에 따라 달라지며 12mm에서 17mm정도의 길이가 확보되어야 손에 의한 안테나 성능저하를 방지할 수 있다. 제1 도전멤버(211)의 제1 부분(211a)과 제2 도전멤버(212)의 제3 부분(212a)의 길이는 상이하게 형성할 수 있으나, 디자인 측면에서 대칭 구조를 선호하므로 제1 부분(211a)과 제3 부분(212a)이 동일한 길이(d)인 실시예를 기초로 설명한다.

안테나의 길이는 송수신하는 신호(공진주파수 신호)의 파장길이에 영향을 미치며, 본 발명의 안테나와 같이 슬롯형상의 안테나는 공진주파수의 4분의 1파장(λ/4)의 길이를 가질 수 있다. 안테나의 길이는 공진주파수의 파장길이에 비례하므로, 제1 안테나(Ant.1)의 길이를 제2 안테나(Ant.2) 길이보다 길게 형성하여 제1 안테나(Ant.1)는 저주파의 제1 신호(700~950MHz)를 송수신하고, 제2 안테나(Ant.2)는 중주파의 제2 신호(1650~2.3GHz)를 송수신하는 안테나로 이용할 수 있다.

제1 도전멤버(211)는 제1 측면에 위치하는 제1 부분(211a)과 제2 측면에 위치하는 제2 부분(211b)으로 구성되어 이동 단말기(100)의 모서리에 L자 형태를 이루며 배치된다. 제2 부분(211b)의 단부는 메탈 프레임(107)와 연결되고 제1 부분(211a)의 단부는 메탈 프레임(107)와 이격된 상태를 유지하여 슬롯안테나를 구성한다.

제1 부분(211a)은 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과 중첩되지 않도록 배치하기 위해서는 길이 제한이 있어 제1 부분(211a)보다 제2 부분(211b)의 길이를 더 길게 형성할 수 있다(d<b₁). 너무 위까지 슬롯이 연장되면 사용자가 손에 의해 성능이 저하될 수 있으므로 제2 부분(211b)의 길이(b₁)은 약 50mm정도로 형성하는 것이 적절하다.

제2 도전멤버(212)가 형성하는 제2 안테나(Ant.2)는 중주파 신호를 송수신하므로 길이가 제1 도전멤버(211)보다 짧아 제3 측면에 위치하는 제4 부분(212b)의 길이(b₂)는 제2 부분(211b)의 길이(b₁)보다 작다. 제1 신호와 제2 신호의 파장길이 비는 제1 도전멤버(211)의 길이(d+b1)과 제2 도전멤버(212)의 길이(d+b2)에 비례한다. 보다 정확히는 제1 도전멤버(211) 및 제2 도전멤버(212)에 연결되는 접지라인(235)의 길이까지 포함해서 파장의 길이에 비례한다.

예를 들면, 제1 신호와 제2 신호의 파장의 비는 약 2:1이고 제2 부분(211b)의 길이를 50mm, 제1 부분(211a) 및 제3 부분(212a)의 길이를 15mm라고 하면 제4 부분(212b)의 길이는 17mm로 형성할 수 있다

도 5는 본 발명의 이동 단말기(100)의 제1 안테나(Ant.1)와 제2 안테나(Ant.2)의 급전부(231, 232) 및 전류의 흐름을 도시한 도면이다. 급전부(231, 232)의 위치는 주파수 특성, 주변 장치의 위치 등을 고려하여 배치할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 하단에 위치하는 도전멤버에 전원을 인가하면 메탈 프레임(107)에서의 전류의 흐름이 세로방향으로만 나타난다. 본 발명의 이동 단말기(100)의 제1 안테나(Ant.1)는 이동 단말기(100)의 측방향에 위치하므로 제1 급전부(231)로부터 제1 안테나(Ant.1)에 전원을 공급하는 급전라인(231')은 제1 도전멤버(211)의 제2 부분(211b)에 연결할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 이동 단말기(100)의 측면에 위치하는 제2 부분(211b)에 급전라인(231')이 연결되면 전류의 흐름이 도 5에 나타난 바와 같이 가로방향의 흐름과 세로방향의 흐름이 같이 나타난다.

또한, 본 발명의 메인기판(181)은 배터리(191)가 안착되는 공간을 제공하기 위해 중간부분은 배터리(191)가 위치하는 부분을 피해 제1 도전멤버(211)에 인접한 부분에 치우치게 배치할 수 있다. 즉, 메인기판(181)은 ㄷ자 형상을 가질 수 있으며, 하단에 위치하는 메인기판(181)은 인터페이스부(160), 스피커(152b), 마이크(122) 등 각종 부품이 많이 실장되기 때문에 배터리(191)의 측 부분에 위치하는 중간 부분에 RFIC(Radio Frequency IC, 제1 급전부(231))가 배치될 수 있다. 이동 단말기(100)의 측면에서 급전라인(231')이 연결되면 RFIC와 급전라인(231')이 제1 도전멤버(211)에 연결되는 위치의 거리가 멀지 않으므로 급전라인(231')의 길이를 자유롭게 조절할 수 있다. 즉, 저주파 대역의 안테나 튜닝이 용이하여 저주파 대역의 대역폭을 개선할 수 있다.

제2 도전멤버(212)도 전원을 공급하기 위해 별도로 제2급전부(232)를 구비할 수 있으며 상기 제1 급전부(231) 또는 제2 급전부(232)와 연결되는 급전라인(232')은 제1 도전멤버(211)에 직접 접촉하여 전원을 공급할 수 있고, 직접 연결되지 않더라도 커플링 방식으로 전원을 공급할 수 있다.

도 6은 도 2의 종래의 이동 단말기(100)의 안테나가 형성하는 전자기파의 극성(polarization)을 도시한 그래프이고 도 7은 도 5의 본 발명의 이동 단말기(100)의 안테나가 형성하는 전자기파의 극성(polarization)을 도시한 그래프이다.

도 6 및 도 7은 구 좌표계에서 Theta와 Phi의 파워를 도시한 도면으로 이동 단말기(100)의 하부에 전원을 공급하는 경우 Theta에서 최대점이 불균일하고 이동 단말기(100)의 측면에 전원을 공급하는 경우 Theta값은 균일한 패턴을 형성한다(도 6의 (a)와 도 7의 (a)).

또한, 이동 단말기(100)의 하부에 전원을 공급하는 경우 이동 단말기(100)의 측면에 전원을 공급하는 경우보다 Phi의 수준이 낮은 것을 확인할 수 있다(도 6의 (b)와 도 7의 (b)).

이동 단말기(100)의 측면에 전원을 공급하는 경우 Theta와 Phi가 동등한 수준의 파워를 나타내므로 어느 방향으로든 방사가 균일하게 나타나는 바, 이동 단말기(100)가 기울어지는 방향에 구애 받지 않고 무선통신성능을 확보할 수 있다.

도 8은 제3 슬릿(223)을 포함하는 이동 단말기(100)의 실시예를 도시한 도면으로, 도 5에 도시된 사이드 케이스(200)와 달리 측방향에 제3 슬릿(223)이 더 형성된 것을 특징으로 한다. 즉 제3 슬릿(223)으로 제1 도전멤버(211)와 제4 도전멤버(214)를 분리하고, 제4 도전멤버(214)는 메탈 프레임(107)과 연결되며, 제1 도전멤버(211)는 상기 제3 슬릿(223)에 인접하여 제1 도전멤버(211)와 그라운드를 연결하여 접지하는 접지라인(235)이 연결된다. 상기 접지라인(325)는 메탈 프레임(107)과 연결하거나 메인기판을 통해 연결될 수 있다.

메탈 프레임(107)은 이동 단말기(100) 내에서 접지면으로 역할을 하기 때문에 도 5에 도시된 실시예에서 제1 도전멤버(211)는 메탈 프레임(107)과 연결된 부분이 접지된 것과 동일한 효과가 있다. 다만, 메탈 프레임(107)과 제1 도전멤버(211)가 일체형으로 이루어진 실시예는 제1 안테나(Ant.1)의 접지 위치를 조절할 수 없어 안테나 설계에 제약이 되었다.

반면, 본 실시예는 접지라인(235)은 기판상에 형성하는 전도성 박막을 이용하여 형성하므로, 형상이나 배치 및 길이의 조절이 자유로운 장점이 있다.

도 9는 도 5의 실시예와 도 8의 실시예의 안테나가 형성하는 전자기장(E-field)를 도시한 도면이다. 도 9의 (a)와 같이 이동 단말기(100) 측면에 제3 슬릿(223)이 존재하지 않는 경우에 비해 (b)와 같이 제3 슬릿(223)이 존재하는 경우 전자기장이 더 넓게 퍼지는 효과가 있다. 전자기장을 분산하는 경우 사용자가 손으로 잡았을 때 통신성능이 저하되는 핸드 이펙트(hand effect), 즉 사용자가 손으로 이동 단말기(100)를 잡더라도 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 10은 도 5의 실시예와 도 8의 실시예의 안테나의 특성을 나타내는 그래프이다. 제3 슬릿(223)을 형성하는 경우(w/ side slit) 제3 슬릿(223)을 포함하지 않는 실시예(w/o side slit)에 비해, 저주파 대역의 대역폭이 조금 더 넓어지고, 효율이 높아지는 효과가 있다.

도 11은 도 8의 실시예의 변형예를 도시한 도면 및 안테나의 특성을 나타내는 그래프이다. 접지라인(235)의 길이를 조정하여 공진주파수를 튜닝할 수 있다. 접지라인(235)과 상기 제1 도전멤버(211)의 길이의 합이 상기 제1 신호의 4분의 1 파장(λ₁/4)에 상응하도록 접지라인(235)의 길이를 조절할 수 있다.

접지라인이 배치될 수 있는 공간이 제한적인 경우 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 접지라인(235)을 꺾어서 배치할 수 있다. 접지라인(235)의 길이를 길게 하면, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 공진주파수의 파장길이가 길어지므로 공진주파수가 낮아지는 효과가 있다.

도 12는 도 5의 실시예에서 스위치(240)를 추가한 실시예와 도 8의 실시예에서 스위치(240)를 추가한 실시예를 도시한 도면이고, 도 13은 도 12의 안테나의 스위칭에 따른 효율을 나타내는 그래프이다. 제3 슬릿(223)의 유무는 안테나의 주파수를 변경하기 위한 스위치(240)의 위치에도 영항을 미친다.

안테나의 스위치(240)는 안테나에 연결되어 선택적으로 회로를 연결하여 회로의 공진 주파수를 변경한다. 메인기판(181) 상에 형성된 튜닝소자를 포함하고, 스위칭은 여러 개의 튜닝 소자를 선택적으로 연결하여 소정 범위내에서 주파수를 변경할 수 있다. 튜닝소자는 인덕터나 캐패시터 또는 저항을 포함하고, 단부는 그라운드에 연결된다.

국가마다, 또는 통신사업자마다 조금씩 다른 주파수 대역의 신호를 이용하기 때문에, 다른 지역이나 다른 사업자의 통신서비스를 하나의 단말기에서 모두 이용할 수 있도록 공진주파수 대역을 몇 십MHz범위 내에서 변화시키기 위해 스위치(240)를 이용한다.

스위치(240)는 안테나의 전류 흐름을 바꿔 공진주파수를 조절하는 장치이므로 안테나의 단부에 위치하해야 공진주파수를 변화시키기 용이하다. 다만, 개방된 단부(제1 부분(211a)의 제1 슬릿(221)에 인접한 부분)에 위치하면 개방된 부분이 접지가 되버리는 문제가 있어 닫혀있는 단부(제2 부분(211b)의 메탈 프레임(107)과 연결된 부분)에 인접하여 배치하는 것이 좋다.

도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 이동 단말기(100)의 측면에 제3 슬릿(223) 없이 메탈 프레임(107)과 연결된 부분은 안테나를 접지한 것과 같은 효과가 있다. 메탈 프레임(107)과 결합된 제2 부분(211b)의 단부에 인접한 위치에 스위치(240)를 연결하더라도 메탈 프레임(107)와 연결된 부분으로 전류가 흘러 스위칭의 효과가 미미한 문제가 있다.

따라서, 이 경우 스위치(240)는 급전라인(231')보다 제1 부분(211a)의 개방된 단부에 인접하에 배치되며, 스위치(240)는 급전라인(231')과 인접하면 스위칭의 효과가 떨어지므로 스위치(240)는 급전라인(231')과 일정거리 이격시켜 배치한다.

도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 이동 단말기(100)의 측면에 제3 슬릿(223)이 있는 경우 제1 도전멤버(211)는 메탈 프레임(107)과 직접 연결되지 않고 접지라인(235)을 통해 접지된다. 전술한 바와 같이 접지라인(235)을 이용하여 안테나를 접지하는 경우 안테나 튜닝에 유리하며, 접지라인(235) 상에 스위치(240)를 배치할 수 있다. 접지라인(235)상에 스위치(240)를 배치하면 접지라인(235)을 변경하여 주파수를 튜닝하는 것으로 도 12의 (a)보다 더 용이하게 주파수를 변경할 수 있다.

도 13의 (a)는 도 12의 (a)의 안테나의 효율을 나타내고, 도 13의 (b)는 도 12의 (b)의 안테나의 효율을 나타낸다. 도 13의 (a)는 스위칭에 따라 공진 주파수가 이동하나 이동된 공진 주파수별 효율 편차가 발생하여 주파수 튜닝 효과가 미약하나, 도 13 (b)의 경우 공진 주파수 이동에 따라 효율 편차가 거의 없어, 스위칭에 따른 안테나 효율 밸런스가 개선된다.

도 14는 도 5의 실시예에서 제3 안테나(Ant.3)를 추가한 실시예를 도시한 도면이다. 최근 이동통신은 많은 데이터를 송수신하고 안정적인 통신을 위해 중주파 대역과 고주파 대역의 안테나를 복수개를 구비한다. 제1 안테나(Ant.1)는 저주파 대역의 제1 신호를 송수신하고, 제2 안테나(Ant.2)는 제1 안테나(Ant.1)에 비해 길이가 짧아 중주파 대역의 제2신호를 송수신하는 메인 안테나로 이용될 수 있다.

2개의 안테나 만으로 다양한 주파수 대역의 신호를 모두 이용할 수 없어, 추가로 안테나를 구현할 수 있다. 제2 안테나(Ant.2)의 급전라인에 추가로 전도성 패턴을 연결하여 고주파 대역의 신호를 송수신하는 안테나를 추가로 구현할 수 있다. 상기 전도성 패턴(1111)은 제3 도전멤버(213)와 중첩 배치하더라도 제3 도전멤버(213)는 안테나로 이용하지 않기 때문에 전도성 패턴(1111)의 방사에 영향을 미치지 않는다.

또한 이동 단말기(100)의 하단부분에 인접하여 방사패턴을 형성하고 상기 방사패턴에 전원을 공급하여 독자적으로 구동하는 제3 안테나(Ant.3)를 구현할 수 있다. 상기 방사패턴은 메인기판(181) 위에 형성된 전도성 패턴일 수도 있고, 리어 케이스(102)의 내측면에 형성한 전도성 패턴일 수 있다. 상기 전도성 패턴에 접지하고 전원을 공급하여 안테나로 활용할 수 있으며, 제3 안테나(Ant.3)는 길이가 짧으므로 고주파 대역의 신호를 송신하는 서브 안테나로 활용할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이 제1 도전멤버(211)의 단부에 스터브(1114)를 더 연결하여 공진주파수 길이를 조절할 수 있다. 상기 스터브(1114)의 길이가 10mm증가시 80MHz 낮은 주파수로 공진주파수를 이동시킬 수 있다. 상기 스터브(1114)는 메인 기판에 형성되거나 리어 케이스의 내측에 형성할 수 있다. 제1 도전멤버(211), 스터브(1114) 길이의 합이 제1 신호의 4분의 1파장(λ₁/4)에 상응하도록 스터브(1114)의 길이를 조절하여 제1 신호를 튜닝할 수 있다.

도 15및 도 16은 도 8의 실시예에서 제3 안테나(Ant.3)를 추가한 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예는 제3 슬릿(223)으로 구획된 사이드 케이스(200)의 제4 도전멤버(214)의 일부를 메탈 프레임(107)과 이격되도록 형성하여 제4 도전멤버(214)와 메탈 프레임(107) 사이의 슬롯을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.

상기 제4 도전멤버(214)로 인해 제1 안테나(Ant.1)에 전원이 공급되면 저주파 대역의 신호뿐만 아니라 중주파 대역 또는 고주파 대역의 신호를 위한 송수신할 수 있다. 제4 도전멤버(214)의 길이가 길면 중주파 대역의 신호를 짧으면 고주파 대역의 신호를 송수신할 수 있다.

즉, 제1 안테나(Ant.1)가 중주파 대역 또는 고주파 대역의 서브 안테나로 역할을 할 수 있다. 이 경우 제3 안테나(Ant.3)와 역할이 중첩될 수 있어 제3 안테나(Ant.3)는 생략할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제4 도전멤버(214)에 별도의 급전라인(233')을 연결하여 제3 신호를 송수신하는 제3 안테나(Ant.3)로 이용할 수 있다. 슬롯안테나를 이루므로, 제4 도전멤버(214)는 상기 메탈 프레임(107)과 연결된 부분부터 상기 제3 슬릿(223)까지의 길이는 제3 신호의 4분의 1파장(λ₃/4) 이하의 길이를 가질 수 있다.

제4 도전멤버(214)를 제3 안테나(Ant.3)로 이용하는 경우, 제1 안테나(Ant.1)는 저주파 신호의 메인 안테나로 제2 안테나(Ant.2)는 중주파 대역의 메인 안테나로 제3 안테나(Ant.3)는 고주파 대역의 메인 안테나로 역할을 할 수 있다. 상황에 따라 제2 안테나(Ant.2)는 고주파 대역의 서브안테나로 제3 안테나(Ant.3)는 중주파 대역의 서브안테나로서의 역할을 동시에 할 수 있다.

도 17은 사용자가 이동 단말기(100)를 잡은 손에 따른 안테나의 구동을 도시한 도면이고, 도 18 은 제1 안테나(Ant.1)와 제2 안테나(Ant.2)를 선택적으로 이용 가능한 실시 예를 도시한 도면이다.

사용자가 이동 단말기(100)를 손으로 잡으면 사이드 케이스(200)에 손이 닿게 된다. 사용자의 손이 사이드 케이스(200)에 닿으면 전류가 흐르게 되어 안테나 성능이 저하(핸드 이펙트)되기 때문에 공진주파수가 뒤틀리고 성능이 저하되는 문제가 있다. 도 17에 도시된 바와 같이 손을 잡으면 엄지손가락 부분의 손바닥이 사이드 케이스(200)와 밀착되어 왼손으로 잡는 경우 단말기의 왼쪽에 위치하는 제1 안테나(Ant.1)의 성능이 저하되고 오른손으로 잡는 경우 단말기의 오른쪽에 위치하는 제2 안테나(Ant.2)의 성능이 저하된다.

본 실시예는 제1 안테나(Ant.1)와 제2 안테나(Ant.2) 중 하나가 사용자의 손에 의해 성능에 영향을 받는 경우 정상 작동하는 안테나를 통해 제1 신호(저주파 신호)를 송신하도록 급전부를 제어하여 무선통신 성능을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 18은 이동 단말기(100)의 전면에서 바라본 메탈 프레임(107)과 사이드 케이스(200)를 도시하고 있으며, 좌측이 제1 안테나(Ant.1) 우측이 제2 안테나(Ant.2)이다. 제2 안테나(Ant.2)는 제2 신호뿐만 아니라 경우에 따라 제1 신호를 송수신하기 위해 제1 안테나(Ant.1)의 길이에 상응하게 제4 부분(212b)이 길게 연장될 수 있다. 제4 부분(212b)은 메탈 프레임(107)과 직접 연결될 수도 있고 도 18에 도시된 바와 같이 제4 슬릿으로 구획되어 직접 메탈 프레임(107)과 연결되지 않고 접지라인(235)을 통해 접지될 수 있다.

제1 안테나(Ant.1)는 접지라인(235)에 위치하는 제1 스위치(241)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(241)는 전술한 바와 같이 제1 신호를 미세하게 튜닝하기 위한 튜닝회로와 연결되어 있으며, 제1 안테나(Ant.1)의 성능이 나쁜 경우 제1 스위치(241)를 열어 제1 도전멤버(211)가 안테나로 기능하지 못하도록 제어할 수 있다.

제2 안테나(Ant.2)는 접지라인(235)과 별도로 도 8의 실시예에서 제2 도전멤버(212)가 메탈 프레임(107)과 연결된 부분에 상응하는 위치에 제2 스위치(242)를 포함할 수 있다. 제2 안테나(Ant.2)는 제2 신호를 송수신하기 위해 제2 신호의 파장 길이에 상응한 위치에 제2스위치(242)를 배치하여 제2 신호를 송수신하는 경우 제2 스위치(242)를 닫아 안테나 길이를 단축시킬 수 있다.

제1 안테나(Ant.1)에 전원을 공급하는 제1 급전부(231)와 제2 안테나(Ant.2)에 전원을 공급하는 제2 안테나(Ant.2)와 연결된 전환스위치(243)는 사용자가 이동 단말기(100)를 잡을 태양에 따라 안테나 배치를 재구성할 수 있다.

사용자가 손으로 이동 단말기(100)를 잡고 있지 않은 상태(free)는 이상적으로 구동하는 단계로, 제1 안테나(Ant.1)는 저주파 대역의 제1 신호를 송수신 하고, 제2 안테나(Ant.2)는 중주파 대역의 제2신호를 송수신 할 수 있다. 제1 안테나(Ant.1)에 연결된 제1 스위치(241)는 제1 안테나(Ant.1)가 송수신하는 저주파의 제1 신호에 맞도록 주파수 튜닝을 위한 적절한 튜닝회로와 연결될 수 있다. 제2 안테나(Ant.2)가 제2 신호를 송수신하도록 제2 스위치(242)는 닫아 단락(short)시켜 제2 안테나(Ant.2) 길이를 제2 신호의 파장길이의 사분의 일에 상응하도록 줄일 수 있다. 제2 안테나(Ant.2)에 추가로 스터브(1114)를 형성하여 고주파의 제3 신호를 송수신하는 안테나로서 역할을 할 수도 있다.

사용자가 도 17의 (a)와 같이 오른손으로 이동 단말기(100)를 잡은 경우(right hand), 제2 안테나(Ant.2)의 제2 도전멤버(212)는 사용자가 손에 닿아 제2 신호를 송수신 하는 안테나로 역할을 할 수 없다. 제1 신호와 제2 신호를 모두 제1 안테나(Ant.1)를 통해 송수신하도록 제어할 수 있다. 제1 도전멤버(211)가 제1 신호를 송수신하고 제3 슬릿(223)으로 구획된 제4 도전멤버(214)가 제2 신호에서 공진할 수 있다.

사용자가 도 17의 (b)와 같이 왼손으로 이동 단말기(100)를 잡은 경우(left hand), 제1 안테나(Ant.1)의 제1 도전멤버(211)는 사용자의 손에 닿아 안테나 성능이 저하되므로, 제2 안테나(Ant.2)에서 제1 신호를 송수신하도록 전환스위치(243)를 제어할 수 있다. 제1 스위치(241)를 개방하여 제1 도전멤버(211)가 안테나로 기능을 못하도록 차단하고 제2 도전멤버(212)에 연결된 제2 스위치(242)를 제어하여 제1 신호를 송수신할 수 있다. 제2 도전멤버(212)가 제1 신호를 송수신하므로 제4 도전멤버(214)가 제2 신호를 송수신하여 사용자의 손에 의한 안테나 성능저하를 보상할 수 있다.

사용자의 손이 접촉된 것은 터치센서를 이용하여 감지할 수도 있고, 특정 신호의 성능이 저하되는 경우 사용자의 손이 닿은 상태로 판단하여 스위칭을 통해 최적의 조합으로 안테나를 재구성할 수 있다.

도 19는 본 발명의 안테나의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 전술한 실시예는 이동 단말기(100)의 하부에 위치하는 도전멤버를 예로 설명하였으나, 안테나 개수의 증가로 인해 실장공간을 확보하기 위해 전술한 실시예와 같이 상부의 도전멤버를 좌우 측방향으로 연장하여 상부의 안테나 개수를 증가시킬 수 있다.

제4 안테나가 저주파인 제1 신호를 송수신하도록 측방향으로 제5 도전멤버를 길게 연장할 수 있고, 추가적으로 스터브(1114)나 전도성 패턴을 추가하여 안테나 개수를 늘릴 수 있다.

도 19에 도시된 바와 같이 디스플레이부(151)의 일부를 절개하여 카메라나 각종센서 및 리시버 등이 위치하도록 노치부(1517)를 형성할 수 있다. 노치부(1517)부분에 전자부품들이 실장되므로, 도전멤버의 단부가 중첩되어 배치되면 안테나 성능에 영향을 미칠 수 있는 바, 상부에 위치하는 제5 도전멤버, 제6 도전멤버 및 제7 도전멤버를 구획하는 제4 슬릿과 제5 슬릿을 노치부(1517)의 바깥쪽에 위치시킬 수 있다.

디스플레이부(151)의 전면에 배치되는 터치센서와 메인기판(181)을 연결하기 위한 터치센서 플렉서블 기판은 디스플레이 플렉서블 기판(1515)과의 중첩을 피하기 위해 상부에 위치할 수 있으며, 이 경우 상기 터치센서 플렉서블 기판과 슬릿이 중첩되지 않도록 배치하여 안테나 성능을 개선할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 이동 단말기(100)는 사이드 케이스(200)를 이용한 안테나를 이동 단말기(100) 측면에 배치하여 상하의 베젤 사이즈를 줄이더라도 안테나 성능을 확보할 수 있다. 또한 좌우 양측에 대칭구조로 안테나를 배치하여 사용자의 손에 의해 저하되는 무선통신 성능을 개선할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동 단말기 110: 무선통신부
120: 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 151: 디스플레이부(151)
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부
107: 메탈 프레임 200: 사이드 케이스
211: 제1 도전멤버 212: 제2 도전멤버
213: 제3 도전멤버 214: 제4 도전멤버
221: 제1 슬릿 222: 제2 슬릿
223: 제3 슬릿 231: 제1 급전부
232: 제2 급전부 233: 제3 급전부
235: 접지라인 240: 스위치

Claims

이동 단말기의 전면을 형성하는 윈도우;
상기 윈도우의 배면에 위치하는 디스플레이;
상기 이동 단말기의 배면을 형성하는 리어커버;
하나 이상의 무선통신을 수행하는 무선통신부를 포함하는 송수신기;
상기 무선통신을 위한 복수개의 안테나;
상기 복수개의 안테나에 전원을 인가하는 복수개의 급전라인;및
이동단말기의 측면외관을 형성하며, 마주하는 제1 측면과 제2 측면 및 마주하는 제3 측면과 제4 측면을 포함하는 메탈측부를 포함하고,
상기 메탈측부는,
상기 제1 측면과 상기 제3 측면에 위치하는 제1 도전멤버;
상기 제1 측면과 상기 제4 측면에 위치하는 제2 도전멤버;
상기 제1 측면에 위치하는 제3 도전멤버;
상기 제3 측면에 위치하는 제4 도전멤버;
상기 제1 도전멤버의 일단부와 상기 제3 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제1 슬릿;
상기 제2 도전멤버의 일단부와 상기 제3 도전멤버의 타단부 사이에 위치하는 제2 슬릿; 및
상기 제1 도전멤버의 타단부와 상기 제4 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제3 슬릿을 포함하며,
상기 복수개의 안테나는,
상기 제1 도전멤버, 상기 제1 도전멤버와 상기 제3 측면에서 연결된 제1 급전라인을 포함하고, 저주파대역의 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나;
상기 제2 도전멤버, 상기 제2 도전멤버와 상기 제1 측면에서 연결된 제2 급전라인을 포함하고, 중주파대역의 제2 신호를 송수신하는 제2 안테나; 및
상기 제4 도전멤버와 상기 제4 도전멤버와 연결된 제3 급전라이을 포함하고, 중주파 대역의 제3 신호를 송수신하는 제3 안테나를 포함하며,
상기 제2 안테나와 상기 제3 안테나는 다중입력다중출력(MIMO: multiple input multiple output) 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전멤버의 상기 제1 측면에 위치하는 부분의 길이는 상기 제3 측면에 위치하는 부분의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제2 안테나는 상기 중주파대역의 메인안테나이고, 상기 제3 안테나는 상기 중주파대역의 서브안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 메탈측부는
상기 제2 측면에 위치하는 제5 도전멤버;
상기 제2 측면과 상기 제4 측면에 위치하는 제6 도전멤버;
상기 제2 측면과 상기 제3 측면에 위치하는 제7 도전멤버;
상기 제5 도전멤버의 일단부와 상기 제7 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제4 슬릿; 및
상기 제5 도전멤버의 타단부와 상기 제6 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제5 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 안테나는
제6 도전멤버와 상기 제6 도전멤버와 상기 제4 측면에서 연결된 제4 급전라인을 포함하며, 고주파 대역의 제4 신호를 송수신하는 제4 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 윈도우, 상기 리어커버 및 상기 메탈측부에 의해 형성된 내부공간에 위치하는 메탈베이스를 더 포함하고,
상기 제2 도전멤버는 상기 메탈베이스와 상기 제4 측면에서 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 있어서,
상기 제4 도전멤버는 상기 제3 측면에서 상기 메탈베이스와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 잇어서,
메인기판과 상기 메인기판에 연결되는 연성기판을 포함하고,
상기 연성기판은 상기 디스플레이의 단부에서 연장되어 상기 메탈 베이스와 상기 제3 도전멤버 사이를 통과하며,
상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버는 상기 연성기판과 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제3 슬릿에 인접한 위치에서 상기 제1 도전멤버와 연결되는 접지라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버에 선택적으로 전원을 공급하는 전환스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
이동 단말기의 전면을 형성하는 윈도우;
상기 윈도우의 배면에 위치하는 디스플레이;
상기 이동 단말기의 배면을 형성하는 리어커버;
하나 이상의 무선통신을 수행하는 무선통신부를 포함하는 송수신기;
상기 무선통신을 위한 복수개의 안테나;
상기 복수개의 안테나에 전원을 인가하는 복수개의 급전라인;및
이동단말기의 측면외관을 형성하며, 마주하는 제1 측면과 제2 측면 및 마주하는 제3 측면과 제4 측면을 포함하는 메탈측부를 포함하고,
상기 메탈측부는,
상기 제1 측면과 상기 제3 측면에 위치하는 제1 도전멤버;
상기 제1 측면과 상기 제4 측면에 위치하는 제2 도전멤버;
상기 제1 측면에 위치하는 제3 도전멤버;
상기 제3 측면에 위치하는 제4 도전멤버;
상기 제1 도전멤버의 일단부와 상기 제3 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제1 슬릿;
상기 제2 도전멤버의 일단부와 상기 제3 도전멤버의 타단부 사이에 위치하는 제2 슬릿; 및
상기 제1 도전멤버의 타단부와 상기 제4 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제3 슬릿을 포함하며,
상기 복수개의 안테나는,
상기 제1 도전멤버, 상기 제1 도전멤버와 상기 제3 측면에서 연결된 제1 급전라인을 포함하고, 저주파대역의 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나;
상기 제2 도전멤버, 상기 제2 도전멤버와 상기 제1 측면에서 연결된 제2 급전라인을 포함하고, 고주파대역의 제2 신호를 송수신하는 제2 안테나; 및
상기 제4 도전멤버와 상기 제4 도전멤버와 연결된 제3 급전라이을 포함하고, 고주파대역의 제3 신호를 송수신하는 제3 안테나를 포함하며,
상기 제2 안테나와 상기 제3 안테나는 다중입력다중출력(MIMO: multiple input multiple output) 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 제1 도전멤버의 상기 제1 측면에 위치하는 부분의 길이는 상기 제3 측면에 위치하는 부분의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 제2 안테나는 상기 고주파대역의 메인안테나이고, 상기 제3 안테나는 상기 고주파대역의 서브안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 메탈측부는
상기 제2 측면에 위치하는 제5 도전멤버;
상기 제2 측면과 상기 제4 측면에 위치하는 제6 도전멤버;
상기 제2 측면과 상기 제3 측면에 위치하는 제7 도전멤버;
상기 제5 도전멤버의 일단부와 상기 제7 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제4 슬릿; 및
상기 제5 도전멤버의 타단부와 상기 제6 도전멤버의 일단부 사이에 위치하는 제5 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 복수개의 안테나는
제6 도전멤버와 상기 제6 도전멤버와 상기 제4 측면에서 연결된 제4 급전라인을 포함하며, 고주파 대역의 제4 신호를 송수신하는 제4 안테나를 더 포함하며,
상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나는 다중입력다중출력(MIMO: multiple input multiple output) 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제15항에 있어서,
상기 제2 안테나는 상기 고주파대역의 메인안테나이고, 상기 제4 안테나는 상기 고주파대역의 서브안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제11항에 있어서,
상기 윈도우, 상기 리어커버 및 상기 메탈측부에 의해 형성된 내부공간에 위치하는 메탈베이스를 더 포함하고,
상기 제2 도전멤버는 상기 메탈베이스와 상기 제4 측면에서 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제17항에 있어서,
상기 제4 도전멤버는 상기 제3 측면에서 상기 메탈베이스와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제17항에 있어서,
메인기판과 상기 메인기판에 연결되는 연성기판을 포함하고,
상기 연성기판은 상기 디스플레이의 단부에서 연장되어 상기 메탈 베이스와 상기 제3 도전멤버 사이를 통과하며,
상기 제1 도전멤버와 상기 제2 도전멤버는 상기 연성기판과 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 11항에 있어서,
상기 제3 슬릿에 인접한 위치에서 상기 제1 도전멤버와 연결되는 접지라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.